Filtro di Navigazione a Resilienza Adattiva per il Rilevamento e la Mitigazione di Attacchi Multi-Spoofing nei Sistemi di Localizzazione Basati su Distanza mediante Array di Antenne

Sommario: Garantire l’affidabilità dei sistemi di localizzazione basati sulla misura delle distanze è essenziale, in particolare per il loro impiego in applicazioni critiche di ambito civile e militare, nonché per la loro vulnerabilità a sofisticate tecniche di attacco. Tra queste, gli attacchi multi-spoofer, in cui più disturbatori operano in modo coordinato e strategicamente posizionato per manipolare i segnali e sfuggire al rilevamento, rappresentano una minaccia concreta per il corretto funzionamento del sistema. Questo lavoro propone un approccio di filtraggio per migliorare la capacità di reazione di veicoli equipaggiati con ricevitori direzionali, quali array di antenne o idrofoni, nei confronti di tali attacchi. A questo scopo, si introduce il Filtro di Navigazione a Resilienza Adattiva (ARNF), concepito per individuare la presenza di attacchi, riconoscere i segnali compromessi e limitarne gli effetti. Basandosi su test di ipotesi statistici e sulla differenza di fase tra i segnali ricevuti da un array di antenne, l’ARNF adatta dinamicamente la propria risposta alla presenza di segnali alterati, stimando le distorsioni introdotte dai disturbatori e ripristinando la correttezza della navigazione. Le simulazioni condotte in scenari realistici di navigazione satellitare (GNSS) ne dimostrano l’efficacia, confrontandone le prestazioni con quelle del Filtro di Kalman Esteso a Due Stadi e del Filtro di Kalman Esteso Onnisciente (ideale).